Memahami Kecacatan Stator dalam Motor Elektrik

Peranti

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

bahagian

Vibration sensor

$107.47

bahagian

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

Peranti

Balanset-4

$8,123.32

bahagian

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

bahagian

Reflective tape

$11.94

Peranti

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

Definisi: Apakah Kecacatan Stator?

Kecacatan stator adalah kerosakan pada belitan pegun dan teras motor elektrik, termasuk kerosakan penebat, pintasan pusingan ke pusingan, kerosakan fasa ke fasa, kerosakan tanah, pencemaran belitan dan kerosakan laminasi. Kegagalan belitan stator menyumbang 30-40% daripada semua kegagalan motor, menjadikannya kecacatan motor kedua paling biasa selepas kegagalan galas. Masalah pemegun mewujudkan ketidakseimbangan elektromagnet ciri yang menghasilkan getaran pada dua kali frekuensi talian (120 Hz untuk motor 60 Hz, 100 Hz untuk motor 50 Hz) dan boleh dikesan melalui ketidakseimbangan semasa, pengimejan haba dan ujian rintangan penebat.

Memahami kecacatan stator adalah penting kerana ia sering berkembang perlahan-lahan selama berbulan-bulan atau bertahun-tahun, memberikan peluang untuk pengesanan awal, tetapi boleh berkembang kepada kegagalan bencana yang melibatkan kebakaran, kerosakan motor yang meluas atau bahaya keselamatan jika tidak ditangani.

Jenis Kecacatan Stator

1. Kegagalan Penebat

Seluar Pendek Turn-to-Turn

• Penerangan: Penebat antara lilitan bersebelahan dalam gegelung yang sama gagal
• Kesan: Giliran terpendek membawa arus yang berlebihan, mencipta pemanasan setempat
• Kemajuan: Bermula dari kecil, secara progresif melibatkan lebih banyak giliran
• Pengesanan: Ketidakseimbangan semasa, titik panas pada pengimejan terma, getaran 2×f tinggi
• Paling biasa: Akaun untuk kebanyakan kegagalan stator

Ralat Fasa ke Fasa

• Penerangan: Kegagalan penebat antara fasa yang berbeza
• Kesan: Boleh menyebabkan tersandung atau kerosakan motor serta-merta
• Keterukan: Lebih teruk daripada seluar pendek pusing ke pusing
• Pengesanan: Ketidakseimbangan arus yang besar, boleh menghalang perlindungan arus lebih

Sesar Tanah (Fasa ke Rangka)

• Penerangan: Penebat belitan ke rangka motor gagal
• Isu Keselamatan: Boleh memberi tenaga pada rangka motor, mewujudkan bahaya kejutan
• Pengesanan: Perjalanan perlindungan kerosakan tanah, ujian rintangan penebat
• Punca: Penuaan penebat, pencemaran, kerosakan mekanikal, kelembapan

2. Kerosakan Fizikal Berliku

• Kerosakan Mekanikal: Gegelung rosak semasa pemasangan atau penyelenggaraan
• Kerosakan Terma: Terlalu panas merendahkan penebat dan kuprum
• Pencemaran: Minyak, bahan kimia atau habuk pengalir pada belitan
• Kerosakan Kelembapan: Kemasukan air menyebabkan pengesanan dan seluar pendek
• Kerosakan Corona: Voltan tinggi menyebabkan pengionan udara dan hakisan penebat

3. Masalah Laminasi

• Laminasi teras litar pintas (mengurangkan kecekapan, pemanasan)
• Laminasi rosak atau longgar
• Anjakan teras atau peralihan
• Mencipta kerugian arus pusar dan titik panas

Punca Kegagalan Stator

Degradasi Terma

• Lebihan beban: Belitan pemanasan arus yang berlebihan melebihi penarafan penebat
• Penyejukan Tersekat: Pengudaraan yang tidak mencukupi mempercepatkan penuaan terma
• Suhu Ambien: Suhu ambien yang tinggi mengurangkan keberkesanan penyejukan
• Permulaan yang kerap: Arus masuk semasa mula mencipta tekanan haba
• Kehidupan Penebat: Setiap 10°C melebihi suhu terkadar mengurangkan separuh hayat penebat

Tegasan Elektrik

• Lonjakan Voltan: Kilat, pensuisan sementara menekankan penebat
• Ketidakseimbangan Voltan: Voltan fasa yang tidak sama menyebabkan arus beredar
• Voltan Terlebih: Beroperasi di atas voltan terkadar
• Kesan VFD: dV/dt tinggi daripada penebat menyerang pensuisan PWM

Pencemaran dan Alam Sekitar

• Kelembapan: Kelembapan atau kemasukan air mengurangkan rintangan penebat
• Habuk Konduktif: Zarah logam atau penebat penyambung debu karbon
• Bahan kimia: Wap menghakis atau pelarut menyerang penebat
• Minyak dan gris: Produk petroleum merendahkan penebat organik

Punca Mekanikal

• Getaran: Penebat melelas getaran yang berlebihan
• Berbasikal Terma: Pengembangan/penguncupan lenturan dan penebat retak
• Pukulan pemutar: Sentuhan pemutar merosakkan belitan stator
• Kerosakan Pemasangan: Pengendalian kasar semasa gulung semula atau penggantian

Tandatangan Getaran

Penunjuk Utama: 2× Kekerapan Talian

Ciri-ciri masalah stator:

• Kekerapan: 120 Hz (sistem 60 Hz) atau 100 Hz (sistem 50 Hz)
• Mekanisme: Ketidakseimbangan daya elektromagnet daripada medan magnet asimetri
• Motor Biasa: 2×f hadir tetapi amplitud rendah (< 10% daripada 1×)
• Kecacatan Stator: Amplitud 2×f dinaikkan (> 20-50% sebanyak 1× atau lebih tinggi)
• Kemajuan: Amplitud meningkat apabila kerosakan bertambah buruk

Komponen Tambahan

• Kekerapan talian (1×f) mungkin meningkat
• Harmonik yang lebih tinggi (4×f, 6×f) boleh muncul
• Tahap getaran keseluruhan mungkin meningkat
• Bunyi elektromagnet boleh didengar sebagai dengung 120/100 Hz

Kaedah Pengesanan

Analisis Getaran

• Pantau amplitud frekuensi talian 2× dan arah aliran
• Bandingkan dengan garis dasar atau motor yang serupa
• Makluman jika 2×f > 30% daripada 1× getaran kelajuan larian
• Aliran yang meningkat dari semasa ke semasa mengesahkan kerosakan progresif

Pengukuran Semasa

• Baki Semasa Fasa: Ukur arus dalam setiap fasa
• Ketidakseimbangan > 10%: Menunjukkan masalah penggulungan
• Meter Pengapit: Pengukuran medan mudah
• Penganalisis Kualiti Kuasa: Analisis bentuk gelombang semasa terperinci

Ujian Rintangan Penebat

• Megohmmeter (Megger): Ukur rintangan belitan ke tanah
• Penerimaan: Biasanya > 1 MΩ setiap kV + 1 MΩ minimum
• Arah Aliran: Nilai menurun menunjukkan kemerosotan
• Indeks Polarisasi: Nisbah bacaan 10 minit / 1 minit (> 2.0 baik, < 2.0 suspek)

Pengimejan Terma

• Kamera inframerah menunjukkan titik panas pada bingkai motor
• Pemanasan setempat menunjukkan lokasi kerosakan belitan
• Ketidakseimbangan suhu antara fasa
• Boleh mengesan kerosakan yang berkembang sebelum ujian elektrik menunjukkan masalah

Ujian Lonjakan

• Menggunakan impuls voltan, membandingkan tindak balas fasa
• Mengesan seluar pendek belok ke belok yang tidak kelihatan dalam ujian lain
• Memerlukan peralatan khusus
• Selalunya digunakan di kedai motor untuk pengesahan kualiti

Kemajuan dan Akibat

Peringkat Awal

• Rintangan penebat sedikit berkurangan
• Ketidakseimbangan arus kecil (< 5%)
• Peningkatan sedikit getaran 2×f
• Hanya boleh dikesan melalui ujian sensitif

Peringkat Sederhana

• Ketidakseimbangan arus yang jelas (5-15%)
• Getaran 2×f dinaikkan (20-50% daripada 1×)
• Titik panas boleh dilihat pada pengimejan terma
• Rintangan penebat merosot

Peringkat Lanjutan

• Ketidakseimbangan arus yang besar (> 15%)
• Getaran 2×f yang sangat tinggi
• Terlalu panas yang jelas
• Rintangan penebat rendah
• Risiko kegagalan serta-merta

Kegagalan Bencana

• Habis penggulungan lengkap
• Kemungkinan kebakaran atau asap
• Trip perlindungan atau pukulan fius
• Kerosakan motor yang meluas memerlukan gulung semula atau penggantian

Tindakan Pembetulan

Selepas Pengesanan

• Tingkatkan kekerapan pemantauan berdasarkan keterukan
• Kurangkan keterukan operasi (beban lebih rendah, kitaran tugas) jika boleh
• Rancang penggantian atau putar motor
• Siasat punca untuk mengelakkan berulang

Pilihan Pembaikan

• Putar Balik Motor: Gantikan belitan stator (motor besar, > 100 HP biasanya ekonomik)
• Penggantian Motor: Lebih menjimatkan untuk motor kecil (< 50 HP biasanya)
• Penggantian gegelung: Dalam sesetengah reka bentuk, penggantian gegelung individu mungkin
• Operasi Sementara: Kerosakan peringkat awal mungkin membenarkan operasi berterusan dengan pemantauan rapi

Pencegahan

• Beroperasi dalam voltan terkadar, arus dan suhu
• Pastikan pengudaraan dan penyejukan yang mencukupi
• Lindungi daripada pencemaran (kepungan, pengedap)
• Gunakan perlindungan lonjakan untuk motor kritikal
• Ujian penebat berkala (setiap tahun untuk motor kritikal)
• Tinjauan terma untuk mengesan pembentukan bintik panas

Kecacatan stator mewakili mod kegagalan motor utama yang selalunya boleh dikesan lebih awal melalui penggunaan gabungan pemantauan getaran (frekuensi talian 2×), analisis semasa, pengimejan terma dan ujian elektrik berkala. Memahami perkembangan daripada kemerosotan penebat kecil kepada kegagalan penggulungan bencana membolehkan strategi penyelenggaraan ramalan yang menghalang kegagalan motor dan mengoptimumkan keputusan pembaikan berbanding penggantian.

---

← Kembali ke Indeks Utama